Caldo estivo e batterie: come proteggere le LiPo in agosto

Le batterie dei droni non si rovinano volando: si rovinano ferme. E in agosto si rovinano più in fretta, perché il calore accelera tutti i processi di degradazione della cella. Un pacco dimenticato tre ore nell'abitacolo di un'auto al sole può perdere più capacità di venti voli fatti bene. Le regole per evitarlo sono poche e tutte semplici: temperatura di stoccaggio tra 15 e 25 °C, tensione di storage a 3,8 V per cella, mai ricaricare un pacco caldo.

Che cosa fa il caldo a una cella

Una batteria al litio è un sistema elettrochimico, e la chimica va più veloce quando c'è più energia termica. Al freddo le reazioni rallentano, la resistenza interna sale e la capacità utile cala; al caldo succede il contrario, e sul momento sembra addirittura un vantaggio, perché il pacco eroga meglio.

Il problema è che accelerano anche le reazioni parassite, quelle che degradano gli elettrodi e l'elettrolita in modo irreversibile. Non lo vedi in un volo: lo vedi in un mese di agosto, quando i pacchi che a giugno tenevano dodici minuti ne tengono nove.

Il caso limite è il thermal runaway: una reazione autoalimentata che porta la cella a superare i 500 °C, emette gas tossici e non si spegne con gli estintori tradizionali, perché produce da sé l'ossigeno che la alimenta. Le cause principali sono danno meccanico, sovraccarica, cortocircuito, difetto di fabbricazione e uso a temperature estreme. Il caldo, da solo, raramente basta a innescarlo; ma è il fattore che rende molto più probabile che uno degli altri lo faccia.

L'auto al sole è il vero nemico

È l'errore estivo più comune, e nasce da un'abitudine ragionevole: si tiene tutto in macchina per non fare avanti e indietro. L'intervallo di stoccaggio consigliato è 15-25 °C. Un abitacolo chiuso e parcheggiato al sole in una giornata di agosto supera abbondantemente quell'intervallo, e il bagagliaio non è più fresco: è solo meno visibile.

Le regole d'estate diventano tre, e sono banali:

• le batterie viaggiano con te, in una borsa, non lasciate in auto;
• sul campo stanno all'ombra e ventilate, mai appoggiate sulla lamiera o sull'asfalto;
• se devi lasciarle in auto per forza, mettile nel punto più fresco e per il minor tempo possibile, con i finestrini socchiusi se le circostanze lo consentono.

Non caricare il pacco appena atterrato

Dopo un volo intenso una batteria è calda: ha erogato corrente per venti minuti e ha dissipato calore per effetto Joule. Metterla subito in carica somma il calore della ricarica a quello residuo del volo.

Il tempo di attesa non è un numero fisso, è una condizione: il pacco deve essere tornato a temperatura ambiente al tatto. D'estate, all'ombra, sono in genere venti o trenta minuti. Vale anche il contrario: mai caricare una batteria fredda dopo averla tenuta in frigorifero, pratica che ogni tanto qualcuno suggerisce e che non va fatta.

Il resto delle regole di carica non cambia con la stagione, ma d'estate va rispettato con più attenzione:

• carica a 1C, cioè 1,5 A per un pacco da 1.500 mAh; la carica veloce a 2C accorcia la vita utile;
• superficie non combustibile, mai su tappeto, legno, divano o dentro l'auto;
• LiPo bag o cassetta metallica ignifuga;
• mai in carica incustodito, senza eccezioni;
• mai caricare un pacco gonfio, deformato o forato.

Conservazione: agosto è il mese in cui si sbaglia

Il volo salta per il caldo, per il vento del pomeriggio, per le ferie. I pacchi restano carichi al 100% in attesa dell'occasione buona, e lì si consumano.

La regola è la stessa di sempre: se un pacco non viene usato entro due o tre giorni, va portato a storage, 3,8 V per cella. Sopra quel valore la degradazione accelera, e accelera ancora di più con il caldo. Le batterie intelligenti dei droni consumer scaricano automaticamente a storage dopo un numero configurabile di giorni: vale la pena aprire le impostazioni e verificare che la funzione sia attiva prima di lasciarle in un armadio per due settimane.

Aggiungi due abitudini che costano nulla: numerare i pacchi e ruotarli in ordine, così invecchiano tutti allo stesso modo, e tenere un registro dei cicli. La vita utile tipica è di 200-500 cicli prima di scendere sotto l'80% della capacità nominale.

Quando un pacco va ritirato

Tre segnali, in ordine di gravità.

Il primo è la capacità che cala: se i tempi di volo si accorciano stabilmente rispetto agli altri pacchi della stessa serie, quel pacco è avanti nell'invecchiamento. Il secondo è la resistenza interna in aumento: su un 6S sano si misura attorno a 1-3 mΩ per cella, e la sua crescita progressiva è il miglior indicatore di degrado. Il terzo è il rigonfiamento: un pacco gonfio si ritira immediatamente, senza discussioni e senza "ancora un volo".

Lo smaltimento non è nell'indifferenziata: le batterie al litio sono RAEE e vanno conferite in isola ecologica o al rivenditore, con i terminali isolati con nastro. Un pacco integro va scaricato completamente prima del conferimento; uno gonfio o danneggiato va portato così com'è, senza tentare metodi improvvisati.

Per approfondire: la guida completa alle batterie LiPo per droni, quella su carica, conservazione e smaltimento e il capitolo su batterie e incendi. Se il tema è quanto duri davvero un pacco in volo, c'è autonomia reale del drone; per il resto dei controlli stagionali, manutenzione del drone.